輪式起重機(jī)吊臂鋼結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

一、 課題的目的及意義
1.輪式起重臂的發(fā)展歷程
輪式起重機(jī)是各種工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用的起重設(shè)備，它對(duì)節(jié)省人力、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、降低建設(shè)成本、提高建設(shè)質(zhì)量、加快建設(shè)速度、實(shí)現(xiàn)工程施工機(jī)械化起著十分重要的作用和意義。
起重臂作為輪式起重機(jī)的主要承載部件，其重量占整機(jī)重量的13%～20%，而大型起重機(jī)所占比例則更大，是制約起重機(jī)發(fā)展最關(guān)鍵的技術(shù)。隨著液壓技術(shù)、材料制造技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和板材成型技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，輪式起重機(jī)起重臂也取得了快速的進(jìn)步。
1.1 滿足功能需要的桁架臂技術(shù)
在輪式起重機(jī)誕生的年代里，由于缺乏液壓技術(shù)，所有傳動(dòng)均為機(jī)械傳動(dòng)，起重機(jī)的起升、回轉(zhuǎn)、變幅均是通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而桁架臂最能滿足當(dāng)時(shí)的作業(yè)功能要求，同時(shí)便于制造，一般采用一節(jié)整體式桁架吊臂，也能滿足當(dāng)時(shí)工業(yè)建設(shè)要求，所以早期的輪式起重機(jī)均采用了桁架式吊臂。
1.2 伸縮臂技術(shù)的發(fā)展
包含三個(gè)方面，具體有a. 手動(dòng)伸縮箱形起重臂;b液壓—機(jī)械動(dòng)力驅(qū)動(dòng)伸縮方式;c. 液壓—?dú)鈩?dòng)插銷伸縮方式。
1.3 吊臂截面的發(fā)展
a. 成型技術(shù)和超高強(qiáng)度材料的應(yīng)用，使吊臂重量越來(lái)越輕　四邊形截面的吊臂由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造水平要求低而被行業(yè)廣泛應(yīng)用，目前我國(guó)許多廠家仍在使用，這種截面一般采用較厚的上下蓋板和較薄的腹板，小截面時(shí)腹板不需要加勁，上下蓋板重量比重較大，重量利用系數(shù)較好，在小噸位上使用有一定優(yōu)勢(shì)，大截面時(shí)需要在腹板上使用橫向和縱向加勁筋，減少了上下蓋板重量的比例，目前在大噸位上已很少使用。根據(jù)起重臂的受力特點(diǎn)，人們推出了正梯形和倒梯形截面的結(jié)構(gòu)，其抗彎和抗扭剛度較矩形四邊形截面有所改善，正梯形上部拉應(yīng)力較大，有利于改善腹板穩(wěn)定性，倒梯形下蓋板窄，有利于提高下蓋板的穩(wěn)定性。在梯形截面的基礎(chǔ)上又提出了五邊形截面和八邊形截面以及大圓角四邊形截面，